1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)首先通過電話線利用DTMF收發(fā)電路芯片MT8880實現(xiàn)遠程訪問,再利用主單片機AT89C51的串口把各種訪問,、控制信息,,傳送給無線數(shù)傳 MODEM芯片PTR2000,通過PTR2000實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送;而作為智能家電的接收端,,首先通過外接PTR2000接收到主機發(fā)送的控制和訪問信息,,然后傳送給從單片機AT89C51以實現(xiàn)各種功能的控制,。系統(tǒng)原理電路,,如圖1所示,。
2 電話遠程訪問的實現(xiàn)方法
本系統(tǒng)遠程訪問利用DTMF收發(fā)芯片MT8880實現(xiàn)電話遠程訪問,MT8880是CMOS大規(guī)模集成電路,,功耗低,并且將發(fā)送和接收電路集中在一塊芯片內(nèi),,容易與微機接口,,使用方便。由于發(fā)送部分采用開關電容式D/A變換器,,因此DTMF信號失真小,,頻率精度高,片內(nèi)計數(shù)器對雙音頻模式的占空時間進行精確定時,。并且能檢測電話信號音,。
主單片機AT89C51的P1.0~P1.3分別接入MT8880的D0~D3;單片機AT89C51的P1.4~P1. 7分別接入MT8880的RSO、CS,、R/W,、02,單片機AT89C51的P3.2接MT8880的IRQ/CP,,具體電路,,如圖2所示。
3 無線傳送的實現(xiàn)方法
本系統(tǒng)采用超小型,、超低功率,、高速率無線數(shù)傳MODEM芯片PTR2000,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送,。PTR2000工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433 MHz,,采用FSK調(diào)制,DDS+PLL頻率合成技術,,具有兩個頻道,,工作速率最高可達20 kB/s,可直接與單片機串口相連,,低工作電壓(2.7 V),,低功耗,同時采用低發(fā)射功率(+10 dBm),、高接收靈敏度(-105 dBm)設計,,使用無需申請許可證。
PTR2000簡單可靠,,只有7個外接引腳,,其各引腳控制功能如下:
Pin1:Vcc正電源,,2.7~5.25 V;
Pin2:CS頻道選擇,CS=0選擇工作頻道1(433.92 MHz),,CS=1選擇工作頻道2(434.33 MHz);
Pin3:DO數(shù)據(jù)輸出;
Pin4:DI數(shù)據(jù)輸入;
Pin5:GND電源地;
Pin6:PWR節(jié)能控制,,PWR=1為正常工作狀態(tài),,PWR=0為待機微功耗狀態(tài);
Pin7:TEXN工作模式選擇,TEXN=1時模塊為發(fā)射狀態(tài),,TEXN=0時模塊為接收狀態(tài),。
主單片機AT89C51與其外接PTR2000的接口電路,如圖2所示,。PTR2000的CS直接接地,利用工作頻道1,,即433.92 MHz,。PTR2000的Pin6與單片機的P2.0相連,,PTR2000的Pin7與單片機的P2.1相連,。主單片機AT89C51的TXD,、RXD分別接PTR2000的DI,、DO端,。從單片機與其外接PTR2000的接口電路與此相同,。
主單片機AT89C51根據(jù)控制要求發(fā)送數(shù)據(jù)到PTR2000,,再由PTR2000將數(shù)據(jù)經(jīng)過FSK調(diào)制后發(fā)送出去,,而從機AT89C51的外接 PTR2000接收到FSK調(diào)制信號后,,首先解調(diào)輸出控制信息給從機AT89C51,,再由從機AT89C51控制智能家電的工作,。
由于單片機AT89C51具有多機通信功能,因此利用單片機AT89C51的串口實現(xiàn)多機通信,。當一個AT89C51單片機的SM2位為1時,,該單片機只接收地址幀,,對數(shù)據(jù)幀不予理睬,,而當SM2位為0則接收發(fā)來的所有信息,。若主機欲與某目標從機通信,,則主機置其外接PTR2000的Pin7=1,,發(fā)送一幀該目標從機的地址信息給所有從機,然后主機置其外接PTR2000的Pin7=0,,以便接收從機發(fā)送的應答信息。各從機接收到地址幀后響應串口中斷,,把自身地址與目標從機地址相比較。若兩者相同,,則該從機為目標從機,,置該從機外接PTR2000的Pin7=1給主機發(fā)送應答信息,,然后置該從機的 SM2=0、外接PTR2000的Pin7=0以便接收后續(xù)控制信息和數(shù)據(jù),。若兩者不同,,則該從機不是目標從機,,仍維持該從機的SM2=1,外接 PTR2000的Pin7=0,,對主機發(fā)送的控制信息和數(shù)據(jù)不予理睬,。主機接收到從機發(fā)送的應答信息后,,則開始發(fā)送控制信息和數(shù)據(jù),。
4 軟件設計
主機通信子程序流程圖,如圖3所示,。
從機通信子程序流程圖,,如圖4所示。
5 系統(tǒng)測試
由于PTR2000屬于無線高頻通信,,一定要充分考慮系統(tǒng)的抗干擾問題,,同時無線通信環(huán)境的不確定性,各種環(huán)境下的傳輸效果是不盡相同的,,路徑損耗,、人體影響、建筑物影響,、外界干擾,、多徑現(xiàn)象和周圍環(huán)境的吸收等都會對傳輸?shù)木嚯x產(chǎn)生一定的影響。
因此在設計PCB圖時,,用地線把時鐘電路部分包圍起來,,讓其周圍電場趨近于零;同時每個集成電路均增加一個去耦電容,提高系統(tǒng)的抗干擾能力,。在測試的過程中,,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸正常,,只是由于室內(nèi)墻體的阻隔,加之各種家居的成在,,使信號有所衰減,,通信距離小于室外空曠地帶,但能很好滿足室內(nèi)通信要求,。
通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸能力的測試,,該系統(tǒng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)正確、可靠,,各元件工作正常,。實驗證明該系統(tǒng)可以長時間穩(wěn)定可靠地工作。
6 結(jié)束語
設計的基于無線傳送的室內(nèi)通信系統(tǒng)功耗低,、成本少,,除了可以應用到智能家電遠程控制系統(tǒng)中,還可以應用于防盜報警系統(tǒng)以及其他一些短距離無線通信領域,。